用於監測尿素液位的系統和方法

2023-08-05 08:11:11

專利名稱：用於監測尿素液位的系統和方法
用於監測尿素液位的系統和方法相關申請的^X引用本申請要求2008年2月8日敏的、申i轉為61/027^50的美國臨時申請J^l申請所公開的內^ft全部m弓閱併入。駄領域本發明涉^於監測尿^^位的系^0^法。
技術背景3^1 的背景描述是為了大體給出本發明的上下文。由發明ABf 作出的 在背景,中描述的工作，以及在說明書中可能無法作為提交申請時的現有技 術的M方面，*應明確皿隱含地認為:^十對本發明的現有技術。為了滿;^tM"柴油發動機的機動ffl的M化物(NOx)排放要求，可 以將尿素噴入到S汽流內。尿素被存儲在^1與常規^1鬥箱類似 內。由於尿 素的耗盡湘敞的影響嚴重，因此需要 確的尿囊液位指満知給駕駛員。例如，當尿素鄉sm動^w能需要在緩行回家駄下運行。尿素輸送系統的一磐蟲有特性使得尿m^位繊係統和車載診斷(OBD) 的監測不同f^料油儘觀係統。例如，尿素會在ltt下凍結。另外，每英裡 消耗的尿雜可能會《隨與4000難1頓5加侖相當。液悅敏則系統可能需要 3teife檢驗來自傳,的讀數範圍。發明內容—種傳^i會斷系統，包括第一、第:i^第三総齊脾麟以^S帶膜塊。 第一、第1第三配給齊帷S^分別^^配給劑是否存在於酉&合劑罐的第一、 第:^n第三容積液位處。第二容積液位大於第一容積液他第三容積液位大於第二容積液位。控帶藤塊根據第一、第，第三配給劑傳 的指示 擇性 地診斷第一、第1嘴三配給劑傳 中的至少一個內的傳 故障。在其它慘徵中，當第三酉fi^齊帷SI^存在酉激劑腺一和第二配給劑傳繊中的至^^個指示不#^酷合劑時，控制微診斷傳麟故障。 還是在其它特徵中，當第二配給劑傳繊際雜磁劑腦一鵬艦專繊標w&麟劑時，控制微診斷傳鵬故障。 —步,徵中，當第一1^齊, 改變為指示不，配給齊師第二酷合劑傳li^標存在酉激劑時，控制微診斷傳M娜章。還是ffi4—步的伊徵中，當第二職洲專麟改變為^^# 配給齊靦第三S5^劑傳Smi^存在l^劑時，控制皿診斷傳《故障。在其它特徵中，當第一1^劑傳 為指示不存在12^布廁泵壓大於預定壓力時，控第贖塊診斷傳M故障。還是&^步的特徵中，當鄉一時亥,第二時刻之間噴入掃汽流內的配給劑的量小於預定量時，控制模塊診斷傳 故障。第一B寸亥!J^應於第三配給劑傳M改變為指示不存在酉激劑而第二配給劑傳感器指示存在配給劑的時刻。第二時刻是綠一時刻之後的當第二配給劑傳離改變為標不存在職劑的時刻。^iS—步的特徵中，當鄉一時刻和第二時刻之間噴入S愾流內的船合劑 的量小於鵬量時，控制模塊診斷傳麟故障。第一時刻對應於第二配給劑傳 改變為指示不#^配給劑而第一配給齊帷 指示存在配給劑的時刻。第 二時刻是^一時刻之後的當第一配給齊U傳感器改變為t^^在K^劑的時 刻。一種方法'包擬傭第一、第1瞎三配給細專繊分別指示在配給劑罐 的第一、第二和第三容積液位處是否存在,劑，並根據指^擇性地診斷第 一、第z^o第三麟齊艘繊中的至少一個內的傳麟故障。第二容積液位大 於第一容積液位，鵬三容積液位大於第二容積液位。在其它特徵中，選擇性地診斷包括當指示包括第三容積液位處存在配給 劑的歸以及鄉一和第二容積液位中的鈔一個處不存在鵬劑的指示時， 診斷傳 故障。還是在其它特徵中，選擇性地診斷包括當暢包括第二容積液位處存在 配給劑的標以及在第一容積液位處稀在配給劑的指示時'診斷傳繊故障。 —步的特徵中，選擇性地診斷包括當指示M為在第一容積液位處TO在酉激布肺鄉二液位處雜酉激劑的指示時，診斷傳#^故障。還是皿一步的特徵中，選 地診斷包括當指示改變為在第二容積液皿不TO配給齊師^三容積液mb，SS^劑的指示時，診斷傳 。 在其它特徵中，選擇tti也診斷包括當指示改變為在第一容積液位處;ffi 在K^布肺g大TTO壓力的t^時，診斷傳 故障。還是 —步的特徵中，^tti也診,括當^^—時刻和第二時刻之 間噴入排氣流內的鵬劑的量小於預定量時，診斷傳繊故障。第一時刻對應 於指示改變為在第三容積液位處^在ge^fi肺，二容積液位處，酉激劑 的指示的時刻。第二時刻是在第一時刻之後的當指示包括在第二容積液，不 存在IS^劑的J^的時刻。^^步的特徵中，選# 診斷包括當在第一時亥卿第二時刻之間噴入排氣流內的配給劑的量小預定量時，診斷傳ii^故障。第一時刻對應於指示改變為sm^容積液位處不^^配給齊麗在第一容積液位處存在se^劑的指 示的時刻。第二時刻是在第一時刻之後的當^改變為在第一容積液位處TO 在配給劑的m^的時刻。本公開的更多CT領,根據以下提供的具體實施方式
而變得顯而易見。應該理解具體實施MB特定實施例只是為了說明的目的而並不是為了限帝體公開的保護範圍。


根據具體實施方式
和附圖肖辦更加， 解本發明，在附圖中 圖i是示出了用於監測尿M內的尿素液位的示範性液位監測系統的功能 方塊圖；圖2是圖1中的示範性控制模塊動瞎細的功能方塊圖； 圖3 ^範性無效液位檢查模塊的功能方塊圖； 圖4歸範性傳麟高位固定檢查微的功能方塊圖； 圖5是示範條一傳^l低位固定檢查模塊的功能方塊圖； 圖6 ^範性第二傳S^低位固定檢査模塊和傳Sfl故障輸出模塊的功能 方塊圖。辦實賄式以下的說明本質上只歸範性的，而絕不應離為對本發明、其鵬鵬 途的限制。為了清^見，在附圖中使用相同的附圖^iG^^類似的部件。如本文中所用的術語"A、 B和C中的至^一個"應該M^釋為艦非排他腿 輯"或"表示的(A或B或C)的邏輯。應當M,方法內的步驟可以按不同ji/m行，^變本發明的原理。如本文中所用的術語"模塊"是J鵬定用皿成電路(ASIC)、電子電路、 運行一種或多種軟體或固件,的處理器(共用、專用或群處理器)以及^器、組誠輯鵬，和/或可^ifc^功能的其它維的部件。現參照圖l，尿織UH諸存尿素，^S4專麟12、 14和16，這^#感 驗此也可以被分別稱為傳臓1 (或S1)、傳驗2 (或S2)和傳臓3 (或 S3)。尿織10儲存的尿素^t入到柴油發動機的祠愾系統內(未示出)。傳感 器12、 14和16繊唭Pf銜尿素的TOS不雜，將於itb^錢一和第二信 號狀態。儘管，說明中描述了用高位狀 示尿素存在的傳 ，但是也可 以艦低位狀 ^尿素的雜。傳感器12被設置用於翻腺素罐10內低於傳感器14和16的尿素。傳感 器14被^g用於感測尿素罐10內在傳感器12和16之間的尿素。傳感器16被 ^SM于敏則尿素罐10內高於傳感器12和14的尿素。控制模塊18接收傳感 器12、 14和16的輸出，並對傳 輸出進行診斷以確定傳感器故障，並檢驗 傳]f^輸出。泵20魏尿素，而壓力# 22翻懷壓。應當育娜 ，控 帝贖塊18也可以由發^S帝'贖塊^它的機動^5控制W^實現。現參照圖2，圖中更詳細g出了圖1中的控葡據塊18的示範性功能方塊 圖。控制模塊18可以包瓶^^位檢查模塊24、傳麟高位固定(stuckhigh) 檢查微26、第一低位固定(studdow)檢查模塊30和第二低位固定檢査模塊 34。傳繊故障mt央38基於模塊24、 26、 30和34的輸出產生傳繊故障信息， ，於下文中作進一步的介紹。僅作為舉例，傳,故Pf^莫塊38可以產生傳感器故障信號，在診斷M器內^:標誌，點亮指示燈(例如"檢查發動機"指示燈)'種^生任意其它的傳麟故障驗。無M^^m塊24糊專繊12、 14和16的傳^ 態與~^格進行比 對。該表格確定傳W^態是與傳繊12、 14和16的有娜合傳M^態相8對應，還是與傳繊12、 14和16的無鄉合傳 ^態相對應。另外，其它 的模塊26、 30和34進fi^—步的診斷，，於下文中作i^"步的介紹。高位固定檢查微26確定傳《織12、 14和16 l否固定在高位拔態。傳感 器離固定檢查模塊26在傳鵬12、 14和16分別處於髙位固定狀態時選擇性 地判定第一 (或S1)、第二 (或S2)和第三(或S3)高位固定信號。傳 髙 位固定檢查微26還可以接 自尿素泵的泵壓信號和接1|^1校準信號。可以基於這^i^確定高位固定狀態。第H氐位固定檢查模塊30確定傳感器14和16 M處於低位固定狀態。第 "i氐位固定檢査模塊30可以基於由^S審(Jt莫塊18產生的尿* 十算值以及自從 第一組合傳M^態^^是否噴射了尿素的確認。第二低位固定檢查模塊34確定傳 12是否處刊氐位固定狀態。第二低 位固定檢査,34也可以基於尿Mi十算值以及自皿im合傳li^態改變 後是否噴射了尿素的確認。現參照圖3，示出了一種示範性的無效液位檢査模塊24。有效的組合傳感 Wt態可以對應於組合傳M^態Ul、 0U、 001和000。無效的組合傳 ^ 態可以對應^^且合傳1 ^態110、 101、 100和010。在這 合傳 ^態的 每一種中，傳 16都首先出現，接下來是傳麟14，然後^i專繊12。現參照圖4,示出了傳,高位固定檢查模塊26的一種示範性功能方塊圖。 傳ii^高位固定檢査t，26確定皿有屏且合傳^fl^態m到組合傳^Wt 態101的轉變。如果為真，那麼產頓於傳離16的高位固定信號。傳^^高位固^查模塊26還確定^發生了皿合傳^^態011到組 合傳^ 態010的轉變。如果為真，另卩麼傳繊高位固定檢査模塊26產頓 於傳感器14的高位固定信號。傳 高位固定檢査模塊26還確定皿有從組 合傳/^ :態001至齟合傳^ 態000的轉變。如果為假，那麼傳繊高位 固定檢查模塊26將泵壓與泵壓校準值相比較。如果泵壓小於或等於泵壓校準值 Ei^合傳M^t態001到組合傳^^態000的轉變並未發生'那麼傳麟 高位固定檢查,26產，於傳 12的高位固定信號。現參照圖5，示出了示範性的第H氐位固定檢査模塊30。第H氏位固定檢 查m30將自從改^S狀態011以來所噴射的尿素與尿 的校準值相比較。 如果噴射的尿素少於或等於尿**校準魁當箭狀縛於組合傳 ^態001 ，那麼就產頓於傳繊14的低位固定信號。用於傳麟16的低位固定信號無 法檢測。但是，即使，MI已被裝滿時，用戶仍然可以接收到低，素報警館不。現參照圖6，示出了示範性的第二低位固定檢查模決34和傳^^故障模塊 38的示範性功能方塊圖。第二低位固定檢查微34將自從g^組合傳M^ 態001以^^順射的尿素與尿龍&^準值相比較。如果噴射的尿素少籲或等 於尿素量校準皿當前狀，於組合傳自狀態000,那麼f^OT於傳m 12的低位固定信號。由無^S位檢査模塊24產生的無效組合傳 ^態的輸出、髙位固定信號 和低位固定信號是傳 故^^ 38的輸入。傳 柳$^決38可以包括或 (OR)門，^￡確^^些信號中的任意一種時輸出傳 故障信息。戶腿領域的技術人員I贓可以^U^說明中離到本公開的廣泛教導繊 以各種形式實施。因此，儘管本公，,定的 例，但是本公開的 範 圍不應該敝樣限制，因為其它的魏對於研魁附圖、說明書和所PH^利要 求的戶/f^領域的技術人員來說，而易見的。
權利要求
1、一種傳感器診斷系統，包括第一、第二和第三配給劑傳感器，其分別指示配給劑是否存在於配給劑罐的第一、第二和第三容積液位處，其中所述第二容積液位大於所述第一容積液位，且所述第三容積液位大於所述第二容積液位；和控制模塊，其根據所述第一、第二和第三配給劑傳感器的指示來選擇性地診斷所述第一、第二和第三配給劑傳感器中的至少一個內的傳感器故障。
2、 如概腰求1 ^的傳 系統，，徵在於，當戶脫第三SS^劑傳,際存W^S5^劑JM^第一和第二IB^劑傳感器中的至少一個指示 ^W^^離劑時，^e制贖塊診斷0M傳麟故障。
3、 如權利要求i戶腿的傳繊診斷系統，辦徵在於，當BfM第二磁劑 傳感新旨示存在所述配給劑且所述第一i^劑傳感器指示不存在所述配給劑 時，戶;f^制模塊診斷臓傳繊故障。
4、 如^^i』要求i ,的傳 診斷自，其特徵在於，當戶;M^—配給劑 傳麟改變為歸碎掛鵬激劑而臓第二職劑傳麟蹄存在職配給劑時，B^制模塊診斷臓傳S^故障。
5、 如概U要求1臓的傳離診斷系統，辦徵在於，當戶艦第二配給劑傳麟改變為標不存s^酉激劑而臓第三酉激劑傳繊標存在戶脫配 給劑時'卩;f^制模塊診斷爿;^傳繊故障。
6、 如權利要求1 m的傳^l診斷系統，其伊徵在於，當所述第一鵬劑傳 改變為穌不存 ^麟齊,泵壓大預定壓力時，^M控帝鵬診 斷臓傳繊故障。
7、 如權利要求i戶艦的傳麟診斷系統，辦徵在於，當錢一時亥i兩第 二時麥J^間噴入S汽流內的臓鵬劑的量小ffl定量時，臓控制模塊診斷 臓傳麟柳章，其中，m^—時麥樹應於^Mm三配給細專麟改變為J標不存w ^ 麟劑而m^二麟布憤,旨示存^f^配給劑的時刻，且戶鵬第二時刻是W ^第一時亥IJ^後的當戶腿第二鵬劑傳麟改變為指 示不存砂腿職劑的時刻。
8、如權利要求1臓的傳繊診斷系統，辦徵在於，當織一時亥,第二時刻之間噴入排氣流內的戶;M酉B^劑的量小於預定量時，B)f^控制模塊診斷 臓傳麟故障，其中，^b—時亥樹應於0^二鵬細專麟改變為指示碎舒腿酉激郭肺bimm—総劑傳^^存舒;m酉戰劑的時刻，且^^二時刻是 ^第一時刻之後的當,第一酉激劑傳 改變為指 示不蹄^f^酉激劑的時刻。
9、 一種施，包括利用第一、第二和第三15^布消》分別^在@^布臓的第一、第3口 第三容積液位處是否存在配給劑，其中FM第二容積液位大於g第一容積液位，^^腿第三容積液位大於b^b二容積液位；和根據臓繊擇性地診斷^M^—、第3賺三配給,麟中的至少 —個內的傳M鵬。
10、 如權利要求9艦肺法，辦徵在於，^ 診斷包括當戶M指示包括Wf^三容積液位處存^f^配給劑的m^以及在戶;M第一和 第二容積液位中的至少一個處TOWf^酉激劑的穌時，診斷鵬專繊故 障。
11、 如權利要求9戶腐的方法，其4T徵在於，戶;^# 診斷包括-當 ,m^，在自第二容積液位處存w^配給劑的指示以及^M第一容積液位處不存S^M鵬劑的 餘時，診斷FM傳iifl娜章。
12、 m利要求9皿的，，，徵在於，戶/^^i&診斷包括當臓驗改變為砂腐第—容積液位處不存棚述酉激齊卿舒腿第二液位處 w^鵬隙劑的 際時，診斷^M傳繊故障。
13、如權利要求9臓的雄，其艦在於，Bff^擇艦診斷包括當,^改變為在所述第二容積液皿不存^^述酉激劑而^^Mm三容積液 位處存^ga^鵬劑的j際時，診斷fM傳繊娜章。
14、 如權利要求9所述的m，其^t!E在於，0 ^^擇1 診斷包括當m^改變為w^第一容積液位處不存w ^l^齊頂皿大ffl定壓力 的指示時，診斷0^&傳 故障。
15、 如權利要求9戶腿的方法，^T徵在於'戶/Mi^捧ft^診斷包括當在第一時亥,第二時刻之間噴入S愾流內的臓酉激劑的量小於預定量時，診 斷臓傳繊鄉章，其中，^m—時刻對應於^M^被為在^M第三容積液艦不雜0Mss^布雨^f^i積液mt存^m^酷合劑的^^的時刻，且 B^二時刻是在戶; ^—時亥|仏後的當戶皿^^包括在 ^1積液位處wffi^se^劑的指示的時刻。
16、如權禾腰求9戶腿的方法，麟徵在於，戶;^^擇艦診斷包括當在第一時刻和第二時刻之間噴入航流內的所述配給劑的量小於預定量時，診斷戶服傳鵬故障，其中，^m—時刻對應於^^標改變為;￡^第二容積液位處不存在fm酉徵布MWf^—容積液^t存在g劑的^的時刻，且m^二時刻是^^m一時刻之後的當^t^改變為^B^第一容積 液位處碎s^磁劑的驗的時刻。
全文摘要
本發明提供了一種用於監測尿素液位的系統和方法，具體地，提供了一種傳感器診斷系統，包括第一、第二和第三配給劑傳感器以及控制模塊。第一、第二和第三配給劑傳感器分別指示配給劑是否存在於配給劑罐的第一、第二和第三容積液位處。第二容積液位大於第一容積液位且第三容積液位大於第二容積液位。控制模塊根據第一、第二和第三配給劑傳感器的指示來選擇性地診斷第一、第二和第三配給劑傳感器中的至少一個內的傳感器故障。
文檔編號G01F23/00GK101566490SQ200910138738
公開日2009年10月28日 申請日期2009年2月9日 優先權日2008年2月8日
發明者C·J·斯塔克, J·M·迪克松, M·C·盧克漢, S·R·戈頓 申請人:通用汽車環球科技運作公司